理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    鐵/鉑(111)超薄膜上曝氧之組成與磁性研究
    (2009) 李盈蓁
    我們利用歐傑電子能譜儀(AES)及表面磁光柯爾效應儀(SMOKE)探測鐵超薄膜在純白金上經曝氧後的成分及磁性變化。在室溫下對鐵/鉑(111)系統曝氧,樣品表面含氧量隨著曝氧量增加而變大,當樣品表面含氧量達到飽和之後,表面含氧量即不再變化。從曝氧量的分析得知,平整的鐵薄膜表面較易形成鐵氧的化合,當表面形成氧化鐵之後,會開始出現島狀結構使表面變得不平坦,此時氧原子進行物理吸附速度會加快。不同厚度的鐵/鉑(111)樣品曝氧後,磁化易軸與未曝氧的系統一樣皆為縱向,然而受到表面形成之氧化鐵為弱鐵磁性所影響,表面曝氧達飽和吸附後,柯爾訊號會變弱。分析熱退火對曝氧前後之2 ML、3 ML鐵/鉑(111)系統的矯頑場之影響,我們發現無論是曝氧前或曝氧後的系統,其矯頑場在退火之後皆會上升,但是曝氧後的樣品矯頑場在較低的退火溫度即開始上升,可能是因為表面形成之氧化鐵具有鍵能較強的離子鍵,使得鐵原子不易向鉑基底擴散,因此能和鉑形成合金的純鐵厚度減少,使混合溫度提前。另外,鐵鉑合金會使矯頑場上升,然而表面氧化鐵形成會造成樣品的居禮溫度下降,此兩現象相互競爭,結果使矯頑場的變化並非隨著溫度升高而持續上升。從運用於磁記錄體的觀點出發來看,表面氧化鐵的形成對鐵鉑合金系統而言,因為不利於矯頑場增進的現象,因此較沒有實用的價值。
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    氧與氧化鈷在鈷/矽(111)超薄膜上之磁性研究
    (2008) 張惟祐; Michael
    摘要 本實驗在超高真空的環境中,使用蒸鍍的方式將Co膜成長在Si (111)-7×7表面上,通入高純度之O2來研究曝氧效應對於Co/Si(111)超薄膜之影響,以歐傑電子能譜儀分析其表面成份,以低能量電子繞射儀以及反射式高能量電子繞射儀觀察其表面週期性結構,以表面磁光柯爾效應儀量測其磁性質。 在純Si (111)基板以及CoSi2介面上,O2會有弱物理吸附而不形成化合態;在鍍上Co膜後,O2吸附之效應較強,且吸附效果隨著Co膜厚成正相關。而O2的吸附作用將改變Co/Si(111)超薄膜之表面磁性層的電子組態改變,故MS、MR與其磁滯曲線角型比皆呈現下降之趨勢。此外由於O2的吸附之效應,一方面降低了有效磁性Co的層數,因而降低了HC;另一方面形成了釘紮區域(pinning sites)阻礙磁化的反轉,因而提高HC,而本系統所觀測到HC之變化為此兩種效應互相競爭的結果。 另一方面,以氧壓下鍍Co的方式製作超薄反鐵磁CoO膜於11 ML Co/Si (111)上,其易磁化軸由原本的水平膜面轉變至傾斜出膜面。且經過場冷卻至150 K可發現水平膜面與垂直膜面兩方向皆有交換偏壓的現象產生。於 CoO膜厚為20 ML時,此系統有最大水平膜面交換偏向場為258 Oe,且其阻隔溫度為200 K;而於CoO膜厚為15 ML時,此系統有最大垂直膜面交換偏向場為924 Oe,且其阻隔溫度為164 K。
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    鐵超薄膜在白金(111)面的相轉變與曝氧研究
    (2009) 張皓淳
    我們利用歐傑電子能譜(Auger Electron Spectroscopy, AES)、低能量電子繞射儀(Low-Energy Electron Diffraction, LEED)與紫外光電子能譜(Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy, UPS)來探討鐵薄膜在白金(111)面上的相轉變與曝氧前後的結構與成分變化。由I-V LEED觀察在室溫下鐵薄膜在白金(111)的結構可以發現有相轉變的現象,1 ML以下鐵薄膜傾向面心結構【FCC(111)】,1 ML以上鐵薄膜傾向體心結構【BCC(110)】。藉由歐傑電子能譜可以發現,由於相轉變的緣故,鐵薄膜在1 ML時,其單位曝氧量的吸附氧量最小,超過1 ML之後,隨著厚度增加,單位曝氧量的吸附氧量也跟著增加;而在1 ML以下時,由於白金的催化效果,所以隨著厚度減少,單位曝氧量的吸附氧量也跟著增加;此外我們觀察經飽和曝氧後的鐵薄膜的升溫實驗可以發現,鐵薄膜表層已與氧原子化合成穩定的氧化鐵,不隨著溫度升高而改變,且在高溫時,鉑原子會往表層擴散;最後我們觀察氧化鐵的型態可以發現,在1 ML時氧化鐵趨於FeO的型態,但隨著厚度增加,其氧化鐵的形態會偏向Fe2O3。